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前言
在房屋安全鉴定中,混凝土结构房屋中的裂缝是在鉴定中普遍存在的现象。裂缝通常是由材料固有的物理特性而决定的,具有不可避免性,而房屋的破旧始于裂缝的形成,本文从多方面原因分析裂缝出现的原因,并阐述了混凝土裂缝的处理对策,为房屋安全鉴定提供依据。
一、混凝土结构房屋裂缝分析
1、从裂缝外观可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。微观裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝,它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下,但是要比肉眼可见的宏观裂缝多得多。这种混凝土本身固有的微观裂缝,在荷载不超过设计规定的条件下,一般视为无害。可以认为宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的,但是这里必须有个前提,即裂缝不再扩展,为最终宽度。
宏观裂缝的宽度通常在在0.05mm以上,通常是结构性裂缝。柱子的非受力裂缝通常出现在柱子的上下端施工缝等部分,裂缝走向为水平环向,多是由于基础不均匀沉降产生的。柱子的受力裂缝出现在承载力不够的情况下,当柱的受压方式不同呈现出不同的裂缝走向,轴心受压时裂缝通常出現在柱子的四个侧面,裂缝走向为竖向;偏心受压的情况下在柱一侧出现多条竖向裂缝。混凝土梁的非受力裂缝一般发生在梁的两端,裂缝呈现出上宽下窄,平行于箍筋,裂缝多由于混凝土收缩和温差影响产生的。而梁的受力裂缝是在正弯矩、负弯矩以及剪力的综合作用下产生。
2、混凝土结构裂缝根据裂缝类型还分为收缩裂缝、温度裂缝、梁板结构裂缝、空心板交接处裂缝等。其中收缩裂缝多发生在大体积混凝土中,梁、板、柱等小块体构件,是在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝,形状较为规则,常发生在结构变截面处,往往与受力钢筋平行,预应力构件极少产生收缩裂缝。温度裂缝最为普遍和复杂,通常在经过两年左右的使用能稳定在可控范围内,其余裂缝由于不具有自行稳定的特点,其作用会持续发展,最终威胁到房屋的安全。
二.混凝土结构裂缝产生的原因分析
1、材料质量
水泥容易受空气中温度的影响不能长期储存,否则会严重影响到混凝土的强度和硬度,另外水灰比也影响混凝土的强度,比如采用含泥量大的粉砂配置的混凝土收缩大,抗拉强度低,产生收缩裂缝。
2、施工工艺及早期受荷
(1)混凝土是一种人造混合材料,混凝土搅拌、运输、浇捣、振实各道工序有任何的缺陷和疏漏,都会影响混凝土成型后的均匀性和密实度,这些都是可能产生裂缝的直接或间接原因。
(2)模板构造不当,漏水、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂,还有是施工过程中钢筋表面污染、腐蚀、混凝土保护层不当,浇筑中碰撞钢筋使其移位,这些都可能引起裂缝。
(3)混凝土养护,特别是早期养护质量,表面干燥或早期内外温度差较大更容易产生裂缝。
(4)表面在极端天气下施工,可以减少混凝土结构的开裂情况。
(5)早期受震、拆模过早、构件堆放和运输位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可产生裂缝。不过一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(也成为无害裂缝),在钢筋混凝土设计规范中规定可允许裂缝的最大宽度为0.2~0.3mm,对于那些超过规范规定的裂缝,以及不允许出现的裂缝应该判定为有害裂缝,需加以认真分析,谨慎处理。
3、地基变形
当地基的均匀性较差,或者地基土比较松软时,会导致基础产生不均匀沉降,因此材料由此产生相对位移,墙体产生巨大的剪力,当材料的刚度和强度无法达到要求时就会产生裂缝。最容易产生裂缝的地方是基础与砖墙连接处和窗台角的位置处,裂缝多为斜向阶梯形裂缝。房屋使用过程中因地基不均匀沉降产生裂缝,会导致建筑物的安全性降低,危害到居住者的生命安全,因充分引起重视。
4、温度收缩
混凝土具有热胀冷缩的性质,它的温度膨胀系数是普通砖砌体的两倍。当环境温度发生变化时就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。比如浇筑屋面板上的裂缝,大体积混凝土裂缝。
5、湿度变形
混凝土本身含水量大,材料容易出现大面积干缩,干缩值一般为0.2~0.4%,当砌体干缩产生的应力大于极限强度时,便会产生收缩裂缝。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,其发展规律是早期快、后期缓慢。
6、设计方面的原因
设计采用的砖砌体强度偏低,在施工过程中采用不同砌体混用,砂浆强度不够,结构构件断面忽变或因开洞、留槽等引起应力集中,设计构造处理不当,现浇主梁在搁次梁处没有设附加钢筋或吊筋,以及各种结构缝设计不合理等这些设计方面的原因容易导致混凝土开裂。
三.混凝土结构裂缝防止及处理对策
1、材料上控制减少裂缝
蒸压粉煤灰空心砖等气体受其本身特征的影响,对温度相对比较敏感,导致墙体中段及外墙窗产生竖向和斜向裂缝,施工过程中要严格控制蒸压粉煤灰空心砖等的含水量。
2、施工工艺
施工中要对混凝土的表面进行及时的处理,
3、地基不均勻沉降裂缝的防治
布置充分的构造柱和构造加强筋。在施工中应合理安排施工顺序,砌筑墙体时采用一铲灰、一块砖、一揉压的方式可以有效避免裂缝的产生。
4、温度裂缝的预防措施
在图纸设计和房屋施工时,混凝土屋面应根据建筑物的环境布置合理的保温层和隔热层,从而降低温蒂因素对建筑物使用时的影响,而且应避免高温施工。根据混凝土结构设计规范设置伸缩缝,以此来降低温度裂缝的出现。
5、湿度变形裂缝的预防措施
对现浇板和混凝土结构进行施工时,要严格控制水泥用量,改进施工工艺。
四、房屋安全鉴定中裂缝只是其中一个鉴定因素,除了裂缝以外,还应综合考虑房屋的历史使用情况、房屋的使用环境、结构主体构件的承载力等诸多因素。
在房屋安全鉴定中,混凝土结构房屋中的裂缝是在鉴定中普遍存在的现象。裂缝通常是由材料固有的物理特性而决定的,具有不可避免性,而房屋的破旧始于裂缝的形成,本文从多方面原因分析裂缝出现的原因,并阐述了混凝土裂缝的处理对策,为房屋安全鉴定提供依据。
一、混凝土结构房屋裂缝分析
1、从裂缝外观可分成微观裂缝和宏观裂缝两大类。微观裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝,它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下,但是要比肉眼可见的宏观裂缝多得多。这种混凝土本身固有的微观裂缝,在荷载不超过设计规定的条件下,一般视为无害。可以认为宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的,但是这里必须有个前提,即裂缝不再扩展,为最终宽度。
宏观裂缝的宽度通常在在0.05mm以上,通常是结构性裂缝。柱子的非受力裂缝通常出现在柱子的上下端施工缝等部分,裂缝走向为水平环向,多是由于基础不均匀沉降产生的。柱子的受力裂缝出现在承载力不够的情况下,当柱的受压方式不同呈现出不同的裂缝走向,轴心受压时裂缝通常出現在柱子的四个侧面,裂缝走向为竖向;偏心受压的情况下在柱一侧出现多条竖向裂缝。混凝土梁的非受力裂缝一般发生在梁的两端,裂缝呈现出上宽下窄,平行于箍筋,裂缝多由于混凝土收缩和温差影响产生的。而梁的受力裂缝是在正弯矩、负弯矩以及剪力的综合作用下产生。
2、混凝土结构裂缝根据裂缝类型还分为收缩裂缝、温度裂缝、梁板结构裂缝、空心板交接处裂缝等。其中收缩裂缝多发生在大体积混凝土中,梁、板、柱等小块体构件,是在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝,形状较为规则,常发生在结构变截面处,往往与受力钢筋平行,预应力构件极少产生收缩裂缝。温度裂缝最为普遍和复杂,通常在经过两年左右的使用能稳定在可控范围内,其余裂缝由于不具有自行稳定的特点,其作用会持续发展,最终威胁到房屋的安全。
二.混凝土结构裂缝产生的原因分析
1、材料质量
水泥容易受空气中温度的影响不能长期储存,否则会严重影响到混凝土的强度和硬度,另外水灰比也影响混凝土的强度,比如采用含泥量大的粉砂配置的混凝土收缩大,抗拉强度低,产生收缩裂缝。
2、施工工艺及早期受荷
(1)混凝土是一种人造混合材料,混凝土搅拌、运输、浇捣、振实各道工序有任何的缺陷和疏漏,都会影响混凝土成型后的均匀性和密实度,这些都是可能产生裂缝的直接或间接原因。
(2)模板构造不当,漏水、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂,还有是施工过程中钢筋表面污染、腐蚀、混凝土保护层不当,浇筑中碰撞钢筋使其移位,这些都可能引起裂缝。
(3)混凝土养护,特别是早期养护质量,表面干燥或早期内外温度差较大更容易产生裂缝。
(4)表面在极端天气下施工,可以减少混凝土结构的开裂情况。
(5)早期受震、拆模过早、构件堆放和运输位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可产生裂缝。不过一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(也成为无害裂缝),在钢筋混凝土设计规范中规定可允许裂缝的最大宽度为0.2~0.3mm,对于那些超过规范规定的裂缝,以及不允许出现的裂缝应该判定为有害裂缝,需加以认真分析,谨慎处理。
3、地基变形
当地基的均匀性较差,或者地基土比较松软时,会导致基础产生不均匀沉降,因此材料由此产生相对位移,墙体产生巨大的剪力,当材料的刚度和强度无法达到要求时就会产生裂缝。最容易产生裂缝的地方是基础与砖墙连接处和窗台角的位置处,裂缝多为斜向阶梯形裂缝。房屋使用过程中因地基不均匀沉降产生裂缝,会导致建筑物的安全性降低,危害到居住者的生命安全,因充分引起重视。
4、温度收缩
混凝土具有热胀冷缩的性质,它的温度膨胀系数是普通砖砌体的两倍。当环境温度发生变化时就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。比如浇筑屋面板上的裂缝,大体积混凝土裂缝。
5、湿度变形
混凝土本身含水量大,材料容易出现大面积干缩,干缩值一般为0.2~0.4%,当砌体干缩产生的应力大于极限强度时,便会产生收缩裂缝。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,其发展规律是早期快、后期缓慢。
6、设计方面的原因
设计采用的砖砌体强度偏低,在施工过程中采用不同砌体混用,砂浆强度不够,结构构件断面忽变或因开洞、留槽等引起应力集中,设计构造处理不当,现浇主梁在搁次梁处没有设附加钢筋或吊筋,以及各种结构缝设计不合理等这些设计方面的原因容易导致混凝土开裂。
三.混凝土结构裂缝防止及处理对策
1、材料上控制减少裂缝
蒸压粉煤灰空心砖等气体受其本身特征的影响,对温度相对比较敏感,导致墙体中段及外墙窗产生竖向和斜向裂缝,施工过程中要严格控制蒸压粉煤灰空心砖等的含水量。
2、施工工艺
施工中要对混凝土的表面进行及时的处理,
3、地基不均勻沉降裂缝的防治
布置充分的构造柱和构造加强筋。在施工中应合理安排施工顺序,砌筑墙体时采用一铲灰、一块砖、一揉压的方式可以有效避免裂缝的产生。
4、温度裂缝的预防措施
在图纸设计和房屋施工时,混凝土屋面应根据建筑物的环境布置合理的保温层和隔热层,从而降低温蒂因素对建筑物使用时的影响,而且应避免高温施工。根据混凝土结构设计规范设置伸缩缝,以此来降低温度裂缝的出现。
5、湿度变形裂缝的预防措施
对现浇板和混凝土结构进行施工时,要严格控制水泥用量,改进施工工艺。
四、房屋安全鉴定中裂缝只是其中一个鉴定因素,除了裂缝以外,还应综合考虑房屋的历史使用情况、房屋的使用环境、结构主体构件的承载力等诸多因素。